relatório de estágio juan rafael
Post on 27-Sep-2015
217 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-RIDO DEPARTAMENTO DE CINCIAS AMBIENTAIS E TECNOLGICAS CURSO DE ENGENHARIA DE ENERGIA
JUAN RAFAEL FILGUEIRA GUERRA
RELATRIO DE ESTGIO CURRICULAR SUPERVISIONADO.
MOSSOR-RN 2015
-
JUAN RAFAEL FILGUEIRA GUERRA
RELATRIO DE ESTGIO CURRICULAR SUPERVISIONADO. Relatrio de estgio apresentado Universidade Federal Rural do Semi-rido UFERSA, Departamento de Cincias Ambientais e Tecnolgicas para obteno do ttulo de Engenheiro de Energia. Orientador: Prof.: Dr. Humberto Dionsio de Andrade UFERSA Supervisores: Eng. Jos Wilson Paula Nunes PETROBRAS.
MOSSOR-RN
2015
-
Ficha catalogrfica preparada pelo setor de classificao e catalogao da Biblioteca Orlando Teixeira da UFERSA
Bibliotecria:
-
JUAN RAFAEL FILGUEIRA GUERRA
RELATRIO DE ESTGIO CURRICULAR SUPERVISIONADO. Relatrio de estgio apresentado Universidade Federal Rural do Semi-rido UFERSA, Departamento de Cincias Ambientais e Tecnolgicas para obteno do ttulo de Engenheiro de Energia.
APROVADA EM: ____/____/____
BANCA EXAMINADORA ________________________________________________________
Prof. Dr. Humberto Dionsio de Andrade - UFERSA Orientador
________________________________________________________ Msc. Isaac Barros Tavares da Silva - UFERSA
Primeiro Membro da Banca
________________________________________________________
Eng. Jussier Sousa de Araujo PETROBRAS Representante Petrobras
-
RESUMO
Este relatrio apresenta algumas das atividades acompanhadas no perodo de Agosto/2014 a Janeiro/2015, correspondente ao estgio curricular obrigatrio, realizado pelo aluno de engenharia de Energia da Universidade Federal Rural do Semi-rido UFERSA, realizado na empresa PETROBRAS Petrleo Brasileiro S/A. As atividades foram desenvolvidas nas locaes da Unidade de Operao do Rio Grande do Norte e Cear, na Base 34 em Mossor, na gerncia de Suporte Operacional, Oficina de Manuteno UO-RNCE/SOP-OM, localizada na regio de Mossor. Para que um processo industrial qualquer no seja deficiente ou ineficaz, se faz necessrio que sempre seja investido no desenvolvimento de atividades que garantam a qualidade e durabilidade dos equipamentos utilizados no campo, assim, necessariamente a empresa deve investir na manuteno dos seus equipamentos. O setor de Suporte Operacional responsvel em realizar servios que atendam a demanda de manuteno, correo e testes exigida pelos clientes que solicitam algum tipo de servio, auxiliar assim, a manuteno das condies operacionais dos campos de produo, atravs das tcnicas de manuteno preditiva, preventiva e corretiva. As atividades elaboradas durante o estgio consistiram no acompanhamento das atividades de reviso dos padres de execuo, manuteno de motores, geradores e transformadores, comissionamento de sistemas de bombas submersas, elaborao de escopo de reparo de gerador, na definio de projetos aplicados na oficina, uso de sistemas de monitoramento, parametrizao de equipamentos utilizados para testes, execuo de testes, anlise e cadastro de produtos no sistema de registro, anlise de projetos de Sistemas de Proteo de Descargas Atmosfricas SPDA e outras atividades. O Estgio foi supervisionado pelos engenheiros de equipamentos pleno e engenheiros de equipamentos snior lotados na gerncia do Suporte Operacional, Oficina Manuteno.
Palavras chave: PETROBRAS, Manuteno, Problemas de engenharia, equipamentos eltricos.
-
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 CIRCUITO EQUIVALENTE DO TRANSFORMADOR ....................................................... 10
FIGURA 2 - DISPOSIO FUNDAMENTAL DOS COMPONENTES DE GERADOR ROTATIVO. ............. 13
FIGURA 3 - PARTES CONSTRUTIVAS DE UMA MQUINA SNCRONA GERADORA DE CORRENTE
CONTNUA. ......................................................................................................................... 14
FIGURA 4 - BLOCOS QUE COMPE UM INVERSOR DE FREQUNCIA. ............................................ 21
FIGURA 5 - MULTMETRO DIGITAL COMERCIAL. ........................................................................ 27
FIGURA 6 ORGANOGRAMA PETROBRAS. ................................................................................. 34
FIGURA 7 - PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS QUE INTEGRAM O SISTEMA DE BOMBA SUBMERSA. ....... 40
-
SUMRIO
1 INTRODUO .................................................................................................................. 7
2 REVISO DE LITERATURA .......................................................................................... 8
2.1 CONCEITO DE MANUTENO ............................................................................. 8
2.2 MQUINAS ELTRICAS ......................................................................................... 9
2.2.1 Mquinas estticas ................................................................................................ 9
2.2.2 Mquinas rotativas .............................................................................................. 12
2.3 ELETRNICA DE POTNCIA APLICADA OFICINA DE MANUTENO . 20
2.3.1 Inversor de frequncia ........................................................................................ 20
2.4 INSTRUMENTAO E MEDIDAS ELTRICAS ................................................. 25
2.4.1 Equipamentos de medio de medidas eltricas................................................. 26
2.4.2 Sensores .............................................................................................................. 32
3 ATIVIDADES ACOMPANHADAS E REALIZADAS DURANTE O ESTGIO ....... 33
3.1 CORREO E EDIO DE PADRES DE EXECUO (PE) ........................... 35
3.2 AES ADMINISTRATIVAS E GERENCIAIS .................................................... 37
3.3 PROBLEMAS DE ENGENHARIA .......................................................................... 38
3.4 UNIDADE ESPECIALIZADA EM BOMBAS CENTRIFUGAS SUBMERSAS
(BCS) 39
3.4.1 Deteco de falhas (DF) ..................................................................................... 41
4 CONCLUSO .................................................................................................................. 43
BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................... 44
-
7
1 INTRODUO
Para que um processo industrial qualquer no seja deficiente ou ineficaz, se faz
necessrio que sempre seja investido no desenvolvimento de atividades que garantam a
qualidade e durabilidade dos equipamentos utilizados no campo, assim, necessariamente
a empresa deve investir na manuteno dos seus equipamentos, e para que essa seja
tambm realizada de forma satisfatria, imprescindvel que a empresa se comprometa
com investimentos em equipamentos e pessoal com conhecimento e estrutura tcnica
para realizar um bom servio (THOMAS, 2004).
A manuteno se tornou algo essencial para que a empresa possa estar sempre apta
a manter sua produo e seu crescimento positivo, para isso, necessrio um complexo
industrial que atenda as principais necessidades das plantas produtoras. A oficina de
manuteno do Suporte Operacional (SOP) da Unidade Operacional do Rio Grande do
Norte e Cear (UO-RNCE), realiza atividades de manuteno corretivas e preditivas em
mquinas eltricas, bombas centrfugas submersas, unidades de bombeio e outros
equipamentos. As atividades realizadas nas oficinas so extremamente tcnicas e so
realizadas somente por pessoal qualificado, assim, se faz necessrio que haja uma
quantidade considervel de tcnicos e engenheiros trabalhando nos processos
executados (KARDEC, 2001).
Atendendo aos campos de produo da regio, a Oficina Manuteno (OM) da base
34 composta por setores especficos que atendem cada um s competncias a elas
exigidas, desde o setor de triagem que recebe o material a ser analisado e logo aps
enviado ao setor responsvel, at as oficinas que realizam o trabalho de manuteno
e/ou correo (THOMAS, 2004).
A filosofia empreendida na empresa reflexo de um crescimento da conscincia
social e da responsabilidade com o produto de qualidade e com a manuteno da sade
de seus funcionrios (WYREBSKI, 1997).
A PETROBRAS representa no s uma empresa do segmento petrolfero, mas um
grande agente social que atua enquanto empresa com preocupaes e atividades
relacionadas proteo dos aspectos socioambientais presentes nas cidades brasileiras.
Para tanto, h investimentos massivos e onerosos em desenvolvimento de projetos
sociais e ambientais (THOMAS, 2004).
-
8
2 REVISO DE LITERATURA
2.1 CONCEITO DE MANUTENO
As mquinas e equipamentos utilizados em todo o processo desde a extrao e
refino do petrleo at a entrega ao mercado consumidor devem receber manuteno ou
mesmo tratamento para que suas funcionalidades no sejam perdidas e/ou prejudicadas
(NISKIER, 2008).
A manuteno engloba prticas de carter preservativo e corretivo, com o intuito de
manter o bom funcionamento e de reverter estados de inutilidade do objeto a sofrer a
manuteno. notria a importncia de se manter um processo de forma eficiente, para
tanto, necessrio que os componentes que estejam presentes no processo, sejam como
pivs ou auxiliares, estejam em pleno funcionamento, para que se mantenham em bom
estado necessrio que hajam sempre verificaes peridicas nas mquinas, assim,
diminuindo a chance de que o equipamento venha a ser danificado ou danifique outrem
(KARDEC, 2001).
A classificao dos tipos de manutenes leva em considerao o perodo, a
urgncia e a natureza da falha. Assim, pode ser dividida basicamente em:
(i) Manuteno preditiva: manuteno que ocorre de acordo com um perodo de
tempo, seja baseado em datas, ou considerando o tempo de funcionamento
do equipamento (WYREBSKI, 1997);
(ii) Manuteno preventiva: ocorre mediante a necessidade de inspecionar os
equipamentos visando reduo da possibilidade de uma falha que danifique
o processo (KARDEC, 2001);
(iii) Manuteno corretiva: ocorre quando o equipamento apresentou falha, ou
seja, foi danificado de alguma maneira e necessita de reparos (THOMAS,
2004).
-
9
Para a manuteno, o trabalho completo e responsvel da equipe que a executa to
essencial, portanto, deve-se compor um sistema bem organizado de informaes
condizentes ao andamento do processo do equipamento analisado, ou seja, utilizar-se de
tabelas, documentos, fichas, relatrios e outras formas de registros que facilitem o
reconhecimento do andamento do processo de manuteno do equipamento em questo.
Isto porque, dependendo do tipo de produto ou da quantidade dele enviados oficina,
fica cada vez mais complexo a gesto de informaes (THOMAS, 2004).
2.2 MQUINAS ELTRICAS
Um dos principais equipamentos utilizados em toda a cadeia produtiva a mquina
eltrica, ela pode ser construda para exercer diversas funes, desde converso de nvel
de tenso at convertes potncia eltrica em mecnica ou vice-versa (DEL TORO,
1994).
As mquinas eltricas sejam elas de quais tipos forem, apresentam alguns conceitos
fsicos iguais, geralmente ligados induo eletromagntica. Seja na converso de
nveis de tenso ou mesmo da natureza da potncia (FITZGERALD, 2006).
2.2.1 Mquinas estticas
As mquinas eltricas estticas so chamadas de transformadores, equipamentos
estticos, ou seja, no h movimento cintico de suas partes construtivas que
transformam sinais de tenso, elevando-os ou reduzindo-os, depende basicamente de
aonde ele alimentado e aonde se colhe o sinal (KOSOW, 1982).
Esse tipo de mquina opera baseada no princpio fsico da tenso induzida
devido a uma variao do fluxo concatenado em uma bobina por um perodo de tempo,
assim, definida a Lei de Faraday (Equao 1), essa tenso induzida depende da
quantidade de espiras que compe a bobina, ou seja, para um mesmo fluxo, se a
quantidade de espiras aumentar, aumentar ento a tenso produzida nela, se esta tenso
for maior do que a da outra bobina que foi responsvel pela variao do fluxo
magntico, ento o transformador elevador. Caso o mesmo transformador for
-
10
alimentado no lado com maior tenso, ento naturalmente a tenso colhida no outro
terminal ser menor, assim, o transformador passar a ser abaixador (DEL TORO,
1994).
Ei d
dt
(1)
Onde:
Ei - Tenso induzida. (V)
- Fluxo que passa em uma rea arrodeada por um condutor. (Wb)
T - Tempo medido em segundos. (s)
A seguir, segue a Figura 1 que retrata o circuito equivalente ao de um
transformador.
Figura 1 Circuito equivalente do transformador
Fonte: FITZGERALD, 2006.
A Figura 1 demonstra como descrito um circuito equivalente de um
transformador. O lado esquerdo representa o lado primrio do transformador, nele esto
a resistncia da bobina (r), a reatncia indutiva da bobina (jx) e o ncleo do
transformador, nele esta contido em paralelo, a resistncia do ncleo (r) e a reatncia
indutiva (j). No secundrio esto a impedncia indutiva da bobina (j) e a resistncia
da bobina (r) (FITZGERALD, 2006).
-
11
Assim como todas as mquinas eltricas, a potncia de um transformador
medida de acordo com a Equao 2, alm disso, percebe-se que no h ligao eltrica
entre o primeiro enrolamento com o secundo, havendo somente uma relao devido ao
fluxo magntico produzido, sendo assim, o tipo de ligao no terminal dos dois lados do
transformador ir dizer como se relaciona a relao de transformao. (NISKIER, 2008)
P VIcos (2)
Onde:
P - Potncia em Watts. (W)
V Tenso aplicada. (V).
I - Corrente resultante. (A).
- ngulo de defasamento entre a corrente e a tenso. (rad)
Para se estabelecer a relao entres as grandezas de um transformador,
necessrio definir o tipo de ligao dos terminais, analisa-se de acordo com a Tabela 1
que relaciona os tipos de ligaes terminais e sua relao de transformao. O
transformador de potncia, ou seja, construdo para suprir grandes quantidades de
cargas ligado por trs fases em cada terminal (primrio e secundrio), o que necessita
ento de trs bobinas para cada terminal, essas bobinas ento, necessitam ser
dimensionadas para suportar o fluxo das correntes nominais (KOSOW, 1982).
Tabela 1 Relao de ligaes possveis dos transformadores trifsicos
Combinaes possveis
Primrio Secundrio
Y
Y Y
Y
Fonte: Adaptado de KOSOW, 1982.
2.2.1.1 Partes construtivas de uma mquina esttica.
-
12
Os transformadores de forma geral so compostos de:
(i) Ncleo macio ou composto de placas compactadas de um metal que tenha
alta permeabilidade magntica (DEL TORO, 1994);
(ii) Bobinas compostas geralmente de cobre, nelas passam uma corrente eltrica
que produzem um campo magntico variante que atua na bobina secundria,
produzindo uma tenso induzida (KOSOW, 1982);
(iii) Isolante eltrico, um produto de alta rigidez dieltrica que reduz a chance da
ocorrncia de arcos eltricos, tal produto, pode ser leo, ar, vcuo (pequeno
volume de ar), pequenos volumes de leo, alguns tipos de gases inertes como
o SF6 e outros tipos (FITZGERALD, 2006);
(iv) Carcaa, o transformador feito de material metlico, e por isso deve haver
um isolamento eficiente com a carcaa do transformador, alm de um bom
aterramento para evitar correntes induzidas (DEL TORO, 1994);
(v) Taps, os transformadores contm dispositivos que ajustam a qual espira o
terminal, seja ele primrio ou secundrio v ser ligado, podendo assim,
alterar os nveis de tenso tanto do primrio e do secundrio. Alguns tipos de
taps so ajustados manualmente e outros automticos sejam por comandos
telecomandados ou por sensoriamento (KOSOW, 1982).
2.2.2 Mquinas rotativas
As mquinas eltricas estticas somente conseguem utilizar energia eltrica, ou
seja, no garante a converso das formas de energia. As mquinas eltricas que
conseguem efetuar essa converso so as mquinas rotativas, elas utilizam os princpios
eletromagnticos para efetuar a converso (FITZGERALD, 2006).
-
13
De forma bsica, existem dois tipos de mquinas rotativas: mquinas geradoras,
que convertem energia mecnica em energia eltrica e motores, que convertem energia
eltrica em mecnica. A Figura 2 demonstra a disposio de forma fundamental dos
componentes necessrios para se construir um gerador rotativo (DEL TORO, 1994).
Figura 2 - Disposio fundamental dos componentes de gerador rotativo.
Fonte: www.educacao.uoul.com.br
De acordo com a Figura 2, pode-se perceber que a dependncia da converso se
d devido ao princpio da tenso induzida de acordo com a Lei de Faraday e a relao
de fora que atua em um condutor percorrido por uma corrente e imerso em um campo
magntico (NISKIER, 2008).
Para explanar mais detalhadamente os dois tipos principais de mquinas eltricas
rotativas, necessrio definir alguns aspectos convencionais da construo desses tipos
de mquinas (DEL TORO, 1994).
(i) Enrolamento da armadura, o conjunto de bobinas que so responsveis por
colher a tenso gerada, no caso de um gerador ou aplicar tenso no caso de
um motor (KOSOW, 1982);
-
14
(ii) Enrolamento de campo, o conjunto de bobinas que so responsveis por
produzir o campo magntico no caso de um gerador ou responsvel por ser
nele aplicado torque eletromagntico que resulta na rotao do rotor
(FITZGERALD, 2006);
(iii) Estator, parte construtiva da mquina que fica fisicamente esttica,
dimensionada para receber as bobinas de campo ou da armadura (DEL
TORO, 1994);
(iv) Rotor, parte construtiva da mquina que efetua o movimento de rotao,
pode conter o enrolamento de campo ou da armadura (FITZGERALD,
2006).
A Figura 3 relaciona essas principais partes construtivas.
Figura 3 - Partes construtivas de uma mquina sncrona geradora de corrente
contnua.
Fonte: FITZGERALD, 2006
-
15
Apesar de a construo ser para um gerador de corrente contnua, possvel
notar a existncia dos principais componentes que definem o funcionamento do gerador
(FITZGERALD, 2006).
2.2.2.1 Geradores
Esse tipo de mquina rotativa transforma energia mecnica em energia eltrica,
por meio de induo eletromagntica, uma mquina primria produz um torque que atua
no rotor, de forma que nele passa uma corrente eltrica que produz um campo
magntico, esse campo atua no enrolamento da armadura que est localizado no estator,
como o campo girante devido rotao do rotor, h uma variao da intensidade do
campo, o que produz ento uma tenso induzida nas bobinas da armadura, esta tenso
ento colhida e ir alimentar a carga. (KOSOW, 1982).
Este resumo do fenmeno envolvido na gerao da energia eltrica o mais
comum e compe a gerao utilizando geradores sncronos, mas, existem tambm os
geradores de induo e os de corrente contnua, sendo o primeiro primordialmente
motores de induo, que comeam a girar (motor) e aps o inicio do funcionamento
adicionado torque mecnico ao rotor que tem o mesmo sentido do eletromagntico, de
tal forma que o torque resultante acaba por produzir uma tenso induzida na armadura
de maneira que ela seja maior do que a tenso aplicada aos terminais do enrolamento da
armadura, assim, o motor passa a fornecer potncia em vez de absorver, colocando
assim, o motor em um estado de gerador. O segundo tipo compreende os geradores de
corrente contnua. Este tipo de gerador na verdade um gerador sncrono acoplado a um
sistema de comutadores que efetuam uma converso de tal forma que a tenso passa a
ser contnua, nesse caso, necessariamente o enrolamento da armadura est no rotor e
como consequncia, o enrolamento de campo estar no estator, isso ocorre devido
necessidade do chaveamento dos comutadores, logo, utilizado a prpria rotao do
rotor para que haja o chaveamento logo ento, a converso (KOSOW, 1982).
O enrolamento de campo est no estator e da armadura esta no rotor, devido
alguns motivos de engenharia, o gerador comercial construdo com o enrolamento de
campo no rotor e o da armadura no estator (DEL TORO, 1994).
-
16
Os geradores, assim como qualquer mquina eltrica, necessitam de um projeto
satisfatrio para sua criao e aplicao, assim, aspectos bsicos como a potencia
exigida, o tipo de fonte primria, a disponibilidade de recurso e o tipo de tenso a ser
entregue, alternada ou contnua. No mbito industrial, os geradores geralmente so de
pequeno porte, devem ser mveis, utilizam como fonte primria combustvel fssil e
entregam tenso alternada (FITZGERALD, 2006).
A gerao de energia eltrica a partir de geradores eltricos rotativos depende
diretamente da magnitude do torque mecnico aplicado ao rotor, sendo assim, a equao
que rege a relao eletrodinmica desse tipo de mquina demostrada na Equao 3
(KOSOW, 1982).
Tr Tmc + Te (3)
Onde:
Tr - Torque resultante. (N.m)
Tmc - Torque mecnico realizado pelo rotor. (N.m)
Te - Torque eltrico exercido pelo campo magntico. (N.m)
Percebe-se que em um estado estacionrio, o torque resultante zero, ou seja, o
que garante a rotao do rotor nesse estado estacionrio to somente a inrcia, assim,
se houver um aumento do torque do rotor, a tenso eltrica aumentar ao ponto que o
torque eletromagntico contrrio seja igual ao mecnico, o que far com que o sistema
volte a um estado estacionrio. No caso do torque eletromagntico ser maior do que o
torque mecnico, o gerador entra em um estado de motorizao, passando ento a
absolver potncia em vs de gerar, geralmente isso ocorre rapidamente em regime
transitrio devido a distrbios no sistema, ou quando a tenso do barramento de entrega
maior do qu a gerada, isso acontece geralmente quando h vrios geradores em
paralelo. Essa ltima condio pode ser percebida de acordo com a Equao 4, onde
possvel notar a relao entre as tenses de um gerador (FITZGERALD, 2006).
Eg Ve + Vb (4)
-
17
A tenso Vb a tenso na barra que o gerador entrega a tenso, a tenso Eg, a
tenso gerada e a tenso Ve, a tenso perdida nos enrolamentos (DEL TORO, 1994).
2.2.2.2 Motores
Uma das mais importantes mquinas eltricas rotativas da indstria, atuando
desde pequenas mquinas at grandes fornos, guindastes, em bombas que movem
grandes colunas de fludos e outras aplicaes (FITZGERALD, 2006).
O motor converte energia eltrica em energia mecnica, para isso, o enrolamento
de campo submetido a um campo magntico fornecido pelo enrolamento da armadura,
esse campo alterna devido tenso aplicada armadura ser alternada, assim a
frequncia do campo obriga que o rotor gire mesma, o que garante a rotao do rotor
o fato da corrente que percorre uma espira est sob o efeito de um campo magntico, o
resultado a produo de uma fora atuando sob este condutor, com isso h um torque
que resultar no movimento do rotor (DEL TORO, 1994).
O sistema descrito acima corresponde a motores sncronos, para motores de
induo, a bobina de campo no alimentada por nenhum tipo de fonte, logo, a corrente
no rotor devido ao efeito indutivo produzido pelo campo alternado do enrolamento da
armadura, esse campo produz uma corrente induzida, esta ento, sofre ao do campo
magntico tambm produzido pela armadura e ento ocorre o surgimento da e uma
fora atuando no condutor (espira), essa fora causa um torque que ir fazer o rotor
girar. Devido ao princpio fsico envolvido na converso, h um atraso da velocidade do
rotor em relao velocidade do campo girante que produz a corrente, assim, existe
uma condio de escorregamento, este escorregamento (Equao 5) definido de
acordo com o quo a velocidade do rotor prxima a do campo girante (KOSOW,
1982).
Escorregamento Wsncrono Wmecnico
Wsncrono
(5)
O motor de induo apresenta um circuito mais simples, que implica menos
manuteno e mais durabilidade, isso se deve a vrios motivos ligados a aspectos
-
18
construtivos. Por exemplo, ao fato dos motores sncronos exigirem que haja alimentao
do enrolamento de campo, o que acarreta o uso de anis deslizantes e escovas e ao fato
do rotor construdo para motores de induo serem bem mais simples, pois necessitam
de enrolamentos mais simples, exemplo disso o rotor de gaiola de esquilos. Devido a
esses fatores, o motor de induo utilizado em equipamentos mais robustos, aonde no
h a necessidade da velocidade de rotao ser sncrona (FITZGERALD, 2006).
Existem dois tipos de enrolamentos de campo para motores de induo, o
enrolamento bobinado ou gaiola de esquilo, o primeiro feito com diversas bobinas
ligadas em srie alojadas em ranhuras, o segundo tipo feito com uma estrutura de
condutores fundidos de tal forma que se assemelha a uma gaiola de esquilo, para
preencher os espaos vazios so utilizados chapas macias de metais ferromagnticos
prensadas, dando um preenchimento macio de alta permeabilidade magntica
(NISKIER, 2008).
Alm dos motores de induo e sncrono, existe o motor de corrente contnua. ele
opera de forma inversa ao do gerador de corrente contnua, ou seja, o enrolamento da
armadura (rotor) e o enrolamento de campo (estator) so alimentados, sendo essa
alimentao corrente contnua. Quando o enrolamento da armadura percorrido pela
corrente, as espiras do rotor sofrem ao de uma fora eletromagntica, produzindo um
torque tal que ir alinhar o condutor com as linhas de campo produzidas no enrolamento
de campo, nesse momento o comutador chaveia e o sentido da corrente do enrolamento
da armadura alterado, mas o que garante que o rotor continue a girar mesmo quando a
fora aplicada sobre ele seja zero a inercia, assim, a velocidade que o rotor ir girar
determinada to somente pela magnitude do torque produzido, sendo este dependente
diretamente da fora aplicada, essa fora demonstrada na Equao 6, na qual pode-se
notar que o aumento do campo magntico ou da corrente iro aumentar a fora, haja
vista que o comprimento do condutor fixo, portanto, a velocidade ir depender da
tenso aplicada no enrolamento da armadura (NISKIER, 2008).
Fr i. |l|. |B|. sen (6)
Na forma vetorial,
-
19
Fr)))* i. (l))*xB)))))* (6.1)
Onde, em ambos os casos:
Fr - Fora resultante (N).
I - Corrente (A).
B - Densidade de campo (T).
A dependncia que a velocidade tem da tenso aplicada garante que em um
processo onde necessite variar a velocidade de rotao, o motor de corrente contnua o
mais adequado, e isso tornou essa mquina muito popular. Contudo, os sistemas
inversores de frequncia utilizados na atualidade acabaram por solucionar este
problema, pois eles garantem uma variao da frequncia da alimentao, alterando
ento a velocidade dos motores de corrente alternada (DEL TORO, 1994).
Assim como o gerador apresenta uma condio de limite de operao como
gerador, o motor tambm apresenta uma condio de limite para operao como motor.
Para a operao de motor, o rotor seja ele bobinado ou gaiola de esquilo percorrido
por uma corrente. Por definio, os condutores que compe o enrolamento esto
cortando linhas de campo (produzido pelo enrolamento da armadura), ou seja, haver
uma tenso gerada nesse rotor, essa tenso se ope a tenso que a gerou, isso
observado na lei de Lenz, que afirma que A corrente induzida em um circuito aparece
sempre com um sentido tal que o campo magntico que ele cria tende a contrariar a
variao do fluxo magntico atravs da espira, essa reao se traduz na tenso gerada
que chamada de fora contra eletromotriz (fcem). Portanto, a tenso aplicada nos
terminais do enrolamento da armadura pode ser escrita de acordo com a Equao 7
(DEL TORO, 1994).
Va Ve + fcem (7)
Onde:
Ve - Tenso perdida. (V)
-
20
Va - Tenso aplicada. (V)
Fcem Fora contra eletromotriz. (V)
Fcem a tenso produzida pelo fenmeno de induo devido ao movimento do
rotor relativo ao campo magntico. Nota-se, que se a fcem for maior do que Va, o motor
passar a ser um gerador, sendo assim que opera um gerador de induo, mas para que
isso ocorra, necessrio que um torque adicional seja somado ao torque devido ao
efeito motor (KOSOW, 1982).
2.3 ELETRNICA DE POTNCIA APLICADA OFICINA DE MANUTENO
Devido necessidade constante de mudanas de nveis de tenses, tratamentos
dos sinais, converses e acionamentos, a eletrnica de potncia est presente em
praticamente todo sistema que opera no mbito industrial, seja de pequeno ou grande
porte (AHMED, 2000).
Dentro da perspectiva da indstria petrolfera, existe equipamentos da eletrnica
de potncia que se sobressaem devido a sua quantidade, assim, na oficina de
manuteno, esses equipamentos so constantemente condicionados, reparados e
testados (AHMED, 2000).
2.3.1 Inversor de frequncia
A velocidade de um motor de corrente contnua esta ligada diretamente a tenso
aplica, ou seja, com um simples reostato, possvel alterar a velocidade dessas
mquinas. Para motores de corrente alternada, seria necessrio alterar o valor da
frequncia, para ento alterar a velocidade do rotor, baseado nisso, foi desenvolvido um
circuito bastante complexo que consegue converter um sinal alternado e chave-lo
uma frequncia desejada, ou seja, a frequncia correspondente velocidade exigida
(RASHID, 1999).
-
21
Um inversor de frequncia um dispositivo capaz de gerar uma tenso e
frequncia trifsicas ajustveis, com a finalidade de controlar a velocidade de um motor
de induo trifsico. A Figura 4 a seguir mostra os blocos que compe o inversor de
frequncia (AHMED, 2000).
Figura 4 - Blocos que compe um inversor de frequncia.
Fonte: AHMED, 2000.
A partir da Figura 4, pode-se explanar de forma direta a funo de cada bloco:
(i) Seo Retificadora: os seis diodos retificadores situados no circuito de
entrada do inversor, retificam a tenso trifsica da rede de entrada (a, b e c).
A tenso DC resultante filtrada pelo capacitor C e utilizada como entrada
para a Seo Inversora (MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994);
(ii) Seo Inversora: na seo inversora, a tenso retificada DC novamente
convertida em Trifsica AC. Os transistores chaveiam vrias vezes por ciclo,
gerando um trem de pulsos com largura varivel de forma senoidal (PWM).
Esta sada de tenso pulsada, sendo aplicada em um motor (carga indutiva),
ir gerar uma forma de onda de corrente bem prxima da senoidal atravs do
enrolamento do motor (AHMED, 2000).
-
22
2.3.1.1 Blocos do processo de funcionamento
Pode-se dividir o tratamento que o inversor exerce sobre o sinal de entrada de
acordo com processos bem divididos
(i) Armazenamento de parmetros e gerao de pulsos de disparo, Unidade
Central de Processamento (CPU). A CPU de um inversor de frequncia pode
ser formada por um micro processador ou por um micro controlador
(Programmable Logic Controller PLC). nesse processo que todas as
informaes (parmetros e dados do sistema) esto armazenadas, visto que
tambm uma memria est integrada a esse conjunto. A CPU no apenas
armazena os dados e parmetros relativos aos equipamentos, como tambm
executa a funo mais vital para o funcionamento do inversor: Gerao dos
pulsos de disparo, atravs de uma lgica de controle coerente. Esses pulsos
iro atuar no controle dos IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) O
IGBT um semicondutor de potncia que alia as caractersticas de
chaveamento dos transistores bipolares com a alta impedncia dos
MOSFETs apresentando baixa tenso de saturao e alta capacidade de
corrente. O IGBT destaca-se por possuir alta eficincia e rpido
chaveamento. Atualmente muito utilizado em equipamentos modernos
como carros eltricos ou hbridos, trens, aparelhos de ar condicionado e
fontes chaveadas de alta potncia. Devido a seu projeto que permite rpido
chaveamento (liga/desliga), encontra aplicao tambm em amplificadores e
geradores que necessitam sintetizar formas de onda complexa atravs de
PWM e filtros passa-baixa (MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994);
(ii) Insero dos parmetros Interface Homem Mquina (IHM). Atravs do
IHM que se pode visualizar o que est ocorrendo no inversor (display), e
ajusta-lo de acordo com a aplicao (teclas). Alm da IHM, a maioria dos
inversores podem ser parametizados por meio da descargar de cdigos
computacionais que o inversor consiga reconhecer, exemplo disso, a
linguagem ladder (AHMED, 2000);
-
23
(iii) Atuao do LPC no controle do inversor. A maioria dos inversores pode ser
comandada atravs de dois tipos de sinais: Analgicos ou digitais.
Normalmente, quando se quer controlar a velocidade de rotao de um motor
AC no inversor, utiliza-se uma tenso analgica de comando. Para inverter o
sentido de rotao basta inverter a polaridade do sinal analgico. Esse
sistema mais utilizados em maquinas-ferramenta automticas, sendo que a
tenso analgica de controle proveniente do Controle Numrico
Computadorizado (CNC), ou seja, ele convertido por um conversor D/A
Digital Analgico, o sinal ento enviado para as entradas analgicas do
inversor. Alm da interface analgica, o inversor possui entradas digitais,
estas garantem o controle de forma discreta, ou seja, aplicvel para
processos onde exig este tipo de varivel (RASHID, 1999);
(iv) Tratamento do sinal de controle e do de potncia Inversor. Neste processo
ocorre a converso do sinal de potncia por meio de um conversor AC/DC
Alternate current to Direct Current, essa converso ocorre com o uso de um
circuito retificador, tal pode ser composto por diodos, tiristores e outros
semicondutores. Aps a converso, o sinal de controle proveniente do Logic
Progrmmable Controller (LPC), por meio das entradas analgicas ou
digitais atua no conversor DC/AC Direct Current to Alternate current, mas
essa converso feita por meio do IGBT, como j explanado, ele modula o
sinal de acordo com o sinal de controle, possibilitando que o sinal de
potncia seja modulado da maneira que foi desejada (AHMED, 2000).
2.3.1.2 Observaes sobre a operao de um inversor de frequncia
Os inversores exigem que o operador tenha um mnimo de conhecimento tcnico
para garantir que todas as funes e capacidades do inversor sejam alcanadas,
assim, necessrio definir alguns aspectos importantes frente ao funcionamento do
inversor (MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994).
-
24
(i) Relao entre a frequncia e a tenso. Um motor sncrono tem a relao da
sua velocidade demostrada na Equao 8, apesar da equao remeter a
motores sncronos, para motores de induo existe um escorregamento tal
que a velocidade do rotor menor do que essa velocidade, assim, para
determinar a velocidade do rotor basta tomar a potncia de sada, essa
potncia pelo princpio de conservao da energia convertida em energia
mecnica, essa potncia descrita na Equao 9, conclui-se ento, que a
velocidade da mquina de induo depende do torque necessrio, ou seja,
caso o torque aumente a velocidade ir diminuir (KOSOW, 1982);
Velocidade(rpm) 120. f
p
(8)
Onde:
f - Frequncia do sinal aplicado. (Hz)
P - Nmero de polos.
A relao entre a potncia mecnica, velocidade angular e o torque de uma mquina
de induo descrita dessa forma:
Pmc Tmc. Wrotor (9)
Onde:
Pmc - Potncia mecnica. (W)
Tmc - Troque mecnico. (N.m)
Wrotor - Velocidade angular do rotor. (rad/s)
O torque eletromagntico aplicado ao rotor depende da tenso aplicada ao
enrolamento da armadura de tal forma que se a tenso for elevada, o torque ento
aumentar, pois quanto maior a tenso, maior ser a corrente e logo o torque ser maior,
assim, caso haja uma carga acoplada ao rotor tal que a velocidade do rotor diminua, a
tenso deve ser aumentada para que o torque aumente, e o motor volte a funcionar na
velocidade nominal. Assim, necessrio que a carga a ser acoplada ao motor entre
-
25
tambm no dimensionamento do projeto, assim, tambm seja parametrizada (DEL
TORO, 1994).
(i) Inversores escalares e vetoriais. Pode-se classificar os inversores em dois
tipos: inversores escalares e vetoriais. Eles possuem os mesmos aspectos
construtivos, a diferena esta no modo em que o torque controlado
(MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994). Nos inversores escalares, a
curva relao entre a tenso e a frequncia fixa (parametrizada). H uma
condio problemtica que inerente aos inversores escalares, as baixas
rotaes. Caso, o motor tenha uma sobrecarga, a rotao ir diminuir e
devido reduo da velocidade o torque ir diminuir e o motor entrar em
colapso, o rotor ir ficar preso e toda potncia ir ser dissipada no
enrolamento, fazendo com que a temperatura aumente podendo ento
danificar o motor. O sistema AC no consegue um bom torque com
velocidades baixas, devido ao prprio rendimento do motor AC (RASHID,
1999);
(ii) O inversor de frequncia vetorial funciona com uma relao da frequncia e
tenso no pr-fixada (parametrizada). Ele varia a frequncia e a tenso de
modo a otimizar o torque para qualquer condio de rotao (baixa ou alta).
O inversor vetorial controla a tenso e a frequncia atravs das correntes de
magnetizao e rotrica do motor, para isso, utiliza-se um tacmetro, ou um
encoder como sensores de velocidade, formando uma "malha fechada" de
controle de velocidade. Esses sensores indicam a velocidade do rotor e
determina como o sistema de controle deve variar as correntes para que o a
velocidade seja mantida. (AHMED, 2000).
2.4 INSTRUMENTAO E MEDIDAS ELTRICAS
Um dos aspectos mais relevantes do trabalho da manuteno, correo e teste dos
equipamentos a instrumentao, pois necessrio antes de tudo, que o equipamento
utilizado para executar as atividades de manuteno sejam definidos de forma correta e
estejam bem calibrados (NISKIER, 2008).
-
26
Alguns equipamentos se destacam por serem mais utilizados, isso pois, ocorre
devido prpria natureza dos trabalhos desenvolvidos na oficina.
2.4.1 Equipamentos de medio de medidas eltricas
Todo o processo industrial repleto de processos que precisam ser controlados,
para isso, utilizam-se ferramentas que garantam uma boa preciso e exatido da
medio da varivel, para que seja tomada a ao correta, seja ela corretiva ou no. Os
instrumentos de medio ento devem ser aplicados para a finalidade correta bem como
estarem em boas condies para o uso (NISKIER, 2008).
Um erro de uma medida pode provocar efeitos severos a qualquer sistema,
assim, para garantir uma boa medio existem alguns aspectos padres para serem
analisados antes do uso do instrumento (MEDEIROS FILHO, 1981).
(i) Calibrao: antes de o instrumento ser utilizado deve-se atentar s faixas e
ajustes que o equipamento deve seguir, para que o valor medido no esteja
incoerente. Geralmente o ajuste ocorre de forma mecnica quando o instrumento
analgico, logo depois testado para medir variveis conhecidas, verificando
assim se est dentro da faixa de aceitao. Quando o instrumento digital, a
parte construtiva de medio mecnica, o que implica tambm algum ajuste
mecnico, sendo que algumas alteraes e calibraes podem ser feitas
ajustando eletronicamente (VASSALO, 1999);
(ii) Aplicao: o instrumento deve ser utilizado para medir a varivel
correspondente a sua capacidade e, alm disso, deve medir dentro da faixa de
magnitude correta. Para auxiliar o operador, estabelecido geralmente um ou
uns smbolos indicativos no produto com o fim de definir caractersticas
construtivas relevantes (MEDEIROS FILHO, 1981);
-
27
(iii) Operador: o utilizador do instrumento deve ter um conhecimento no mnimo
bsico de como o equipamento funciona e do processo, pois caso haja alguma
medio que entre em alguma faixa de emergncia, o operador ento deve
proceder de forma correta (VASSALO, 1999).
Os principais equipamentos utilizados em escala industrial so explanados a
seguir:
2.4.1.1 Multmetro
Um dos instrumentos mais utilizados, ele o conjunto de funcionalidades
provindas de outros instrumentos. A figura a seguir representa um multmetro
comercial. (MEDEIROS FILHO, 1981).
Figura 5 - Multmetro digital comercial.
Fonte: www.leetools.com.br
-
28
(i) Ohmmetro, instrumento capaz de medir a resistncia em Ohms, ele tem
diversas tipologias, pode utilizar um circuito com resistncia em shunt
para garantir uma proporcionalidade que refletida em um nvel de
corrente que indicara ento a resistncia, vrios circuitos em ponte, como
a ponte Kelvin e Wheatstone. O componente a ser medido deve se
possvel ser retirado do circuito com o fim de medir somente a
resistncia desse componente (MEDEIROS FILHO, 1981);
(ii) Ampermetro, instrumento capaz de medir a corrente que passa em um
condutor, existem vrios tipos de tecnologias que permitem que o
equipamento execute a medio, mas, todos partem do princpio que a
corrente percorrendo um condutor capaz de produzir um campo
magntico dando o efeito de um eletrom, assim, uma agulha ponteira
sofrer a ao de uma fora que resultar em uma posio da agulha,
executando assim a medio. Devido o circuito de medio ser somente
uma bobina, ele deve ser colocado sempre em srie no circuito. fato
que a tecnologia aplicada ao ampermetro pode ser aplicada para medir
tenso e resistncia, basta que o nvel de corrente seja traduzido para a
varivel condizente (VASSALO, 1999);
(iii) Voltmetro, instrumento capaz de medir o nvel de tenso, utiliza tambm
diversos tipos de arranjos, sendo o mais fundamental, o uso de eletrom
assim como o ampermetro. Muitos voltmetros, na verdade, no so
nada mais do que ampermetros com alta resistncia interna. O projeto
dos voltmetros tal que, com sua alta resistncia interna, introduzam o
mnimo de alteraes no circuito que est sendo monitorado. Assim
como um ampermetro indica a corrente que passa por ele, um voltmetro
indica a tenso entre seus terminais. Ele deve ser colocado em paralelo
ao circuito para evitar alteraes (MEDEIROS FILHO, 1981);
-
29
(iv) Medidor de continuidade, equipamento composto por um diodo que
polarizado somente quando o circuito fechado, assim, emite um efeito
sonoro tal que indica que o condutor analisado no est partido, caso o
condutor esteja partido, o diodo no polariza, assim no emitido o
efeito sonoro. O circuito deve estar desligado para que seja utilizado o
medidor de continuidade. (VASSALO, 1999);
(v) Capacmetro, funcionalidade que mede o nvel de capacitncia em
Faradays de um capacitor, o jeito mais comum de se medir capacitncia
usando circuitos em ponte. De forma geral, circuitos em ponte usam
resistores, capacitores e indutores para comparar a grandeza
desconhecida (neste caso, capacitncia) com os valores j conhecidos
presentes no circuito. As mais comuns, no caso de capacitncia, so as
pontes de resistncia-capacitncia em srie, pontes de resistncia-
capacitncia em paralelo, ponte de Wien e ponte de Shering A medio
realizada quando a diferena de potencial medida entre os ramos da
ponte nula, caso em que se diz que o circuito est balanceado. Nesta
situao, o valor da grandeza a ser medida proporcional ao valor
conhecido (NEWTON);
(vi) Termmetros, eles so capazes de medir a temperatura ambiente,
utilizando tecnologia de termostatos, infra vermelho, mercrio e outras.
Aplicado geralmente para determinar a temperatura ambiente
(MEDEIROS FILHO, 1981).
Estes instrumentos de forma geral compe o multmetro, ou seja, ele representa um
conjunto de funcionalidades que so utilizadas constantemente, principalmente quando
o equipamento esta sendo testado (VASSALO, 1999).
-
30
2.4.1.2 Equipamentos especficos.
Alm do multmetro, existem diversos tipos de instrumentos a serem utilizados de
forma mais especfica, geralmente isso ocorre devido a natureza da varivel ou a
magnitude.
(i) Megmetro, aparelho utilizado para medir resistncias muito altas, em torno de
102 (Megas) ou 103 (Gigas), funciona como o Ohmmetro, mas dimensionado
para altos valores de resistncia, o que torna impraticvel ele ser utilizado em
um multmetro (MEDEIROS FILHO, 1981);
(ii) Ponte Kelvin, circuito utilizado para medir resistncias pequenas, ou seja, um
Ohmmetro que contm uma alta faixa de sensibilidade, ou seja, mede
resistncias com pequenos valores. A maior aplicao deste instrumento na
medio da resistncia de enrolamentos das mquinas eltricas (NEWTON);
(iii) Medidor de relao de espiras, um instrumento bastante utilizado em
transformadores, ele mede a relao de espiras, aplicando uma tenso em um
terminal do transformador e obtendo o valor transformado no outro terminal,
dividindo-se a tenso do secundrio pela do primrio o medidor aponta a relao
de transformao daquela ligao (FITZGERALD, 2006);
(iv) Osciloscpio: um instrumento de medida eletrnico que cria um grfico
bidimensional visvel de uma ou mais diferenas de potencial. O eixo horizontal
do ecr (monitor) normalmente representa o tempo, tornando o instrumento til
para mostrar sinais peridicos. O eixo vertical comumente mostra a tenso. O
monitor constitudo por um "ponto" que periodicamente "varre" a tela da
esquerda para a direita. Com isso, possvel analisar como o sinal se comporta
ao passar do tempo, aspectos como magnitude, frequncia, formato, perodo e
-
31
outros parmetros podem ser retirados da leitura de um osciloscpio
(VASSALO, 1999);
(v) Wattmetro, equipamento utilizado para medir a potncia de um componente, ele
mede ao mesmo tempo a corrente e a tenso aplicada, de tal forma que
possvel medir a potncia cedida quela carga. Ele geralmente utilizado para
medir a potncia de sistemas polifsicos. De acordo com o arranjo e anlise das
variveis possvel definir as potncias ativas e reativas dos circuitos
(NEWTON);
Esses instrumentos so utilizados costumeiramente para realizar medies
necessrias no mbito industrial.
2.4.1.3 Equipamentos utilizados para executar os testes
Alm desses equipamentos de medio, existem instrumentos utilizados que no
so para medio e sim para prover condies de teste. Os mais utilizados so:
(i) Gerador de sinal, utilizado principalmente para verificar a resposta do circuito
mediante ao sinal aplicado, ou seja, como o circuito atua em condies pr-
determinadas. Este tipo de instrumento muito til no perodo de testes de certo
equipamento, o gerador utilizado em conjunto com um osciloscpio, de tal
maneira que se possibilita um estudo bem apurado de como se d a resposta
daquele circuito (AHMED, 2000);
(ii) Inversor de frequncia, como j citado, utilizado para controlar a velocidade de
motores de induo (AHMED, 2000);
-
32
(iii) Regulador de tenso: instrumento amplamente utilizado para aplicar nveis de
tenses desejados com o objetivo de efetuar um teste, assim, possibilitando de
acordo com a potncia e tenso nominal, conseguir atender uma faixa de teste de
uma carga qualquer. Basicamente composto por um transformador que tem a
tenso no secundrio ajustvel (MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS, 1994);
2.4.2 Sensores
Uma das ferramentas mais utilizadas em qualquer processo industrial so os
sensores, tais dispositivos auxiliam o processo de forma autnoma, ou seja, no
necessita de um operador executando o servio de medio, o operador passa a ser um
observador das condies variveis durante o processo, possibilitando ento uma
atuao programada, ou devido atuao do observador (NEWTON).
Existem circuitos sensores especficos para praticamente todas as variveis
provenientes de fenmenos fsicos, assim, pode-se garantir um controle completo do
estado do processo. O uso dos sensores implica na leitura e na resposta, para processar
essas informaes utilizado PLCs, que leem a informao e atualiza o estado do
sistema e consequentemente efetua uma ao resposta. A seguinte lista relaciona os
principais tipos de sensores encontrados comercialmente (NEWTON).
Sensores de luz: clulas solares, fotodiodos, fototransistores, tubos foto-
eltricos, CCDs, radimetro de Nichols, sensor de imagem;
Sensores de som: microfones, hidrofone, sensores ssmicos;
Sensores de temperatura: termmetros, termopares, resistores sensveis a
temperatura (termstores) e termostatos;
Sensores de calor: bolometro, calormetro;
Sensores de radiao: contador Geiger, dosmetro;
Sensores de partculas subatmicas: cintilmetro, cmara de nuvens, cmara de
bolhas;
Sensores de resistncia eltrica: ohmmetro;
-
33
Sensores de corrente eltrica: galvanmetro, ampermetro;
Sensores de tenso eltrica: electrmetro, voltmetro;
Sensores de potncia eltrica: wattmetro;
Sensores magnticos: compasso magntico, compasso de fluxo de porta,
magnetmetro, dispositivo de efeito Hall;
Sensores de presso: barmetro, bargrafo, pressure gauge, indicados da
velocidade do ar, varimetro.
Industrialmente, h sempre a necessidade de haver sistemas que indiquem o
estado do sistema, esses sistemas geralmente so softwares chamados de supervisrios.
Os supervisrios so importantes ferramentas utilizadas para garantir que o observador
do processo tenha noo do estado dele (NEWTON).
3 ATIVIDADES ACOMPANHADAS E REALIZADAS DURANTE O ESTGIO
As atividades foram desenvolvidas nas locaes da Unidade de Operao do Rio
Grande do Norte e Cear, na Base 34 em Mossor, na gerncia de Suporte Operacional,
Oficina de Manuteno UO-RNCE/SOP-OM, localizada na regio de Mossor. Como
mostra o organograma na Figura 6.
-
34
Figura 6 Organograma Petrobras.
Fonte: Adaptado de www.petrobras.com
-
35
Diversas atividades foram executadas durante o perodo de estgio, todas elas
voltadas a Oficina de Manuteno (OM), desde anlises de Padres de Execues (PE),
anlise de contratos de servios e de prestao de servios, gerao de nmeros de
matrculas (NM), resoluo de problemas de engenharia no mbito do reparo de
equipamentos defeituosos e outras atividades desenvolvidas. Contudo, se faz necessrio
discutir amplamente algumas das atividades desenvolvidas.
3.1 CORREO E EDIO DE PADRES DE EXECUO (PE)
A Petrobras adota um sistema de gesto de padres de execuo, esses padres so
documentos que resumem uma sequencia de aes com o fim de padronizar uma
atividade especfica, de forma que seja fornecido aos funcionrios informaes de como
proceder em um servio qualquer. Para que um servio tenha um padro, ele necessita
ser cotidiano e que envolva caractersticas relevantes de complexidade e periculosidade,
sendo necessrio ento que haja um planejamento completo de como organizar em
arquivo que contenha os passos e aspectos relevantes na execuo do servio.
A criao, edio e publicao ficam a cargo da gerncia que utilizar o padro, ou
seja, cada gerncia utiliza seus prprios padres, mas as gerncias tem acesso aos
padres de outra gerncia por meio do sistema Sistema Integrado de Padronizao
Eletrnica - SINPEP, logo, o acesso informao fica facilitado e o resultado que
praticamente todos os servios condizentes tem seu prprio padro. Alguns servios no
so contemplados com padres, por isso, alguns padres ainda devem ser elaborados.
Durante o estgio, o padro referente manuteno das mquinas de corrente contnua
estava em fase de planejamento. como esse tipo de servio passou a ser mais constante e
exigir assim uma maior demanda, se tornou necessrio que houvesse a criao desse
padro de execuo.
Os padres ficam armazenados no SINPEP. Nele possvel pesquisar os padres
bem como saber quem o criou, se est em edio, se sim, quem o editor e os pedidos
de reviso. Esses pedidos so feitos pelas gerncias, sempre o pedido acompanhado
-
36
por uma justificativa. Quando o padro entra para a reviso, ele enviado para o gerente
respectivo ao tipo de servio e l ser revisado e editado por um responsvel.
A reviso do padro tem como objetivo solucionar alguma modificao pedida pela
por alguma gerncia, alm disso, se necessrio ele sofre mais mudanas, pois
aproveitada a oportunidade para que o pessoal tcnico que realiza o servio d sua
opinio sobre o padro.
Os padres geralmente so baseados em manuais de fabricantes, livros e
conhecimento baseado na experincia dos funcionrios. Cada padro tem suas
particularidades, e uma delas so os anexos, todos apresentam arquivos em anexo que
geralmente so procedimentos e tabelas, estas ltimas so utilizadas para memorizar as
caractersticas do equipamento reparado ou da atividade a ser realizada, alm disso, os
anexos devem conter o resultado do servio, aprovando ou no o procedimento, sendo
sempre necessrio que o executante registre sua assinatura e ento o documento passa a
ser um registro. Alm dos procedimentos padres para se produzir os padres, eles
devem seguir o conjunto de exigncias do ISO 9001, esta certifica os padres e
procedimentos executados por empresas que seguem suas exigncias.
International Organization for Standardization (ISO), ou Organizao Internacional
para Padronizao, em portugus. A ISO uma entidade de padronizao e
normatizao, e foi criada em Genebra, na Suia, em 1947. Existem diversos conjuntos
de normas dessa organizao, tais conjuntos so divididos com o objetivo de certificar
uma empresa que segue um ou uns desses (NBR, 2006).
ISO 9001 um conjunto de normas de padronizao para um determinado servio
ou produto. O ISO 9001 tem como objetivo melhorar a gesto de uma empresa e pode
ser aplicado em conjunto com outras normas de funcionamento, como normas de sade
ocupacional, de meio ambiente e de segurana. Essa melhoria da gesto parte dos
mtodos sugeridos pelo conjunto de normas ISSO 9001, este estruturado com
informaes tcnicas ligadas ao conceito de gerncia, metodologias para execuo de
um servio, gesto das atribuies, compromissos e competncias de cada setor, bem
como funcionrios, mtodos de padronizao e outras atribuies (NBR, 2006).
Para que a ISO certifique uma empresa, esta precisa sofrer uma inspeo feita por
profissionais autorizados pela organizao. Essa inspeo ter o objetivo de analisar a
-
37
quais itens do conjunto de normas a empresa esta consonante. Quando a empresa
consegue um certificado, ela pode utilizar-se dele para garantir ao cliente que aqueles
mtodos esto sendo utilizados, mas este certificado tem um prazo de validade, o que
obrigar a empresa a passar por um processo de renovao (NBR, 2006).
3.2 AES ADMINISTRATIVAS E GERENCIAIS
A unidade atua em vrias atividades, sendo que algumas delas so realizadas por
empresas terceirizadas. Para acompanhar e fiscalizar estas atividades contratadas, a
Petrobras possui o gerente de contrato, que o empregado encarregado pela
organizao em administrar o contrato de forma a garantir o cumprimento das
obrigaes nele contidas. As atividades mais comuns a serem citadas esto a seguir:
(i) Contratao de uma empresa terceirizada: o gerente responsvel por definir
entre outras coisas, os tipos de servios, o valor estimado de tempo de cada
servio para a oramentao interna e a quantidade de servios, concluindo
assim o nmero estipulado de funcionrios necessrios e a formao deles. O
contrato vai ser submetido a um edital onde as empresas concorrem para que
seja definida qual das ser a contratada;
(ii) Contratao de um servio especfico: costumeiramente necessrio que seja
enviado algum equipamento para servio externo devido esse no ser aplicvel
Petrobras. Geralmente as empresas que executaro o servio so as prprias
fabricantes dos produtos, que possuem o conhecimento sobre o prprio
equipamento;
-
38
(iii) Anlise de desempenho: de forma frequente os gerentes atentam para o
desempenho de um servio realizado pelos funcionrios, o que provoca essa
anlise uma constatao de se o desempenho esta sendo satisfatrio. ndices de
retrabalho, acidentes, tempo que um servio est durando em comparao ao
estipulado e opinies dos clientes da empresa;
(iv) Projetos: apesar de haver uma gerncia especializada na criao e execuo de
projetos, o Desenvolvimento da Produo (DP), muitas vezes necessrio que o
gerente desenvolva ou mesmo execute alguns pequenos projetos;
(v) Acompanhamento de aes especficas: algumas aes especiais que ocorrem de
forma no frequente necessita do acompanhamento do gerente, situaes nas
quais o conhecimento tcnico do gerente crucial para que a atividade seja
concluda de forma correta e satisfatria. Exemplo disso, quando h mudanas
de unidades, problemas complexos, testes extraordinrios e outras situaes.
Em resumo, o gerente da unidade SOP-OM (Suporte Operacional, Oficina de
Manuteno) deve atuar em diversas reas e mesmo ele tendo conhecimento tcnico
especfico, ele necessita tratar e trabalhar com aspectos que envolvam outra rea de
conhecimento, mesmo que seja superficial.
3.3 PROBLEMAS DE ENGENHARIA
Durante a execuo das atividades dirias ocorrem algumas situaes aonde
exigido um conhecimento tcnico aplicado pelos engenheiros da gerncia, estas
situaes so resolvidas por meio de anlises e consultorias dos membros da gerncia
ou com ajuda de uma consultoria externa.
Os problemas mais comuns envolvem situaes aonde h mal funcionamento dos
equipamentos, mas, geralmente a tentativa de soluo do problema j passou pela
-
39
tentativa de acerto da equipe executante, do tcnico responsvel e finalmente enviada
para a gerncia em busca de soluo.
Os problemas mais comuns so resumidos em:
(i) Indeciso dos testes: quando o equipamento reprovado por um teste, e este no
aprovado pelo lder da equipe, consequentemente ele refeito, caso ainda haja
dvidas sobre a confiabilidade do teste, o gerente pode ser chamado para auxiliar
na verificao;
(ii) Problemas excepcionais: muitas vezes, ocorrem situaes inditas que
necessitam do conhecimento de todos os nveis. Implica ento a ajuda do
gerente, de tal forma que ele se torna vital para a soluo do problema.
3.4 UNIDADE ESPECIALIZADA EM BOMBAS CENTRIFUGAS SUBMERSAS
(BCS)
Apesar de o estgio ter englobado diversas atividades gerais, a unidade na qual
ocorreu a permanncia fsica do estagirio foi unidade especializada em Bombas
Centrifugas Submersas. Esta condio implicou que o estagirio passou a vivenciar os
problemas e desafios que envolvem a manuteno e reparos realizados na oficina.
A elevao artificial de fludos realizada por meio de diversas tecnologias, seja
pelo uso de bombeio mecnico, de bombas submersas, injeo de gs ou gua e outras
tecnologias. A bomba submersa representa um conjunto de componentes que quando
esto funcionando em conjunto, conseguem fazer com que o sistema realize a elevao
artificial. A Figura 6 apresenta os principais componentes do sistema da bomba
submersa. Figura 7 Principais equipamentos que integram o sistema de bomba
submersa.
-
40
Figura 7 - Principais equipamentos que integram o sistema de bomba submersa.
Fonte: THOMAS, 2014
O sistema geralmente composto por cinco equipamentos, da superfcie para a
regio que est o fluido:
(i) Bomba: a bomba tambm tem um comprimento prolongado longitudinalmente e
um dimetro reduzido, ela a responsvel por transferir energia mecnica da
rotao do rotor e converte-la no movimento cintico do fludo ascendente
superfcie. Para a bomba realizar esse processo, ela utiliza vrios conjuntos de
impelidores e difusores. Esses conjuntos so chamados de estgios, estes tem a
funo de converter o movimento do rotor em movimento cintico do fludo,
para isso o difusor agita o fludo que bate nas paredes do impelidor, neste
momento a quantidade do fludo sobe para outro estgio. Esse processo se repete
at que o fludo suba para a superfcie;
-
41
(ii) Intake: estrutura localizada entre a bomba e o protetor, ela uma estrutura
metlica repleta de furos que possibilitam a passagem do fluido a ser elevado, ou
seja, pelo intake que o fludo entra na bomba para ser elevado;
(iii) Protetor: componente localizado entre o intake e o motor, ele utilizado para
proteger o motor do contato com o fluido que esta sendo elevado;
(iv) Motor: o motor que proporciona que o sistema de bombeio funcione um motor
de induo, ele transfere o torque do rotor para o eixo da bomba. Os motores so
especficos para ambientes que haja fludos, logo, so isolados e devido ao
formato condicional dos tubos de perfurao, eles tem um maior comprimento
longitudinal, enquanto seu dimetro reduzido;
(v) Sensor de fundo: o sensor de fundo responsvel por medir a presso do fluido,
a temperatura do ambiente e do motor. Alm dos equipamentos principais que
contemplam o sistema submerso, existem outros dispositivos que fazem parte do
controle do sistema, tais como filtros, inversores, transformadores, rels de
backspin e outros. As atividades realizadas na unidade envolveram manutenes,
testes, anlises de condies de operao, dimensionamentos e
comissionamentos. Em vrios aspectos, a experincia nessa unidade aumentou e
aprimorou o conhecimento aplicado e terico do estagirio.
3.4.1 Deteco de falhas (DF)
Todos os equipamentos ligados ao bombeio centrfugo submerso que
encaminhado oficina da UE-BCS passa primeiramente por um setor especial da
unidade. Esse setor responsvel por tomar o equipamento e analisar o seu estado, essa
anlise deve resultar na obteno das primeiras informaes condizentes com os passos
a serem seguidos pela equipe da oficina. Esse tipo de servio garante uma objetivao
contundente da equipe. Para constatar uma falha o equipamento sofre uma anlise
-
42
prvia, em seguida desmontado para anlise de seus componentes separadamente,
aps a identificao da(s) parte(s) delituosa(s), h o reparo. Caso o reparo tenha xito,
montado o conjunto do bombeio, depois testado e por fim condicionado.
Alm da deteco de falhas, esse setor especial tambm executa emenda de cabos
de potncia utilizados no bombeio. Os cabos utilizados no sistema de bombeio so
especiais, pois devem ser condutores de grandes blocos de potncia e serem colocados
num ambiente imerso, por isso que eles so construdos com materiais isolantes
especiais e a eles devem ser adicionadas camadas protetoras. Essas caractersticas fazem
com que o processo de emenda seja muito meticuloso e complicado, logo, se faz
necessrio que a unidade tenha suporte tcnico e operacional para isso, para contemplar
este ltimo, h equipamentos especiais para solda, pintura, limpeza, secagem e teste.
-
43
4 CONCLUSO
A experincia profissional possibilita ao trabalhador aplicao direta dos conceitos
e ensinamentos obtidos de forma terica durante seu curso de formao. Isto ocorre de
maneira espontnea durante o dia-a-dia das atividades. A partir dessa prerrogativa,
possvel que o funcionrio se empenhe ao mximo para obter cada vez mais
conhecimento aplicado e consiga se tornar um empregado mais hbil e experiente.
Apesar do fato do estgio no ser uma experincia profissional completa, dito
isso pois no atribudo ao estagirio responsabilidades exigidas ao funcionrio de
cargo correspondente, mas, mesmo havendo esta diferenciao, o estgio pode ser mais
proveitoso haja vista que o estagirio pode atentar para medidas ligadas ao aprendizado,
ou seja, alm da experincia profissional, pode-se obter conhecimentos alm das tarefas
programadas. Este conhecimento adquirido parte desde relacionamentos com os
funcionrios executantes at os gerentes.
Um dos aspectos mais importantes da experincia do estagirio o primeiro
contato com a dinmica do mercado de trabalho no setor ao qual o estagirio esta se
formando, alm disso, naturalmente o estagirio se deparar com problemas que
envolve conhecimentos de outras reas, isso faz com que ele adquira conhecimentos
gerais do processo a que ele esta envolvido, como resultado, o estagirio passar a ter
uma maior gama de conhecimento aplicado.
A dinmica da Petrobras provou ser muito eficiente e organizada, haja vista o
uso de diversos sistemas gerenciais e distribuio de cargos e atribuies feitas na
cadeia hierrquica, alm do uso notrio de ferramentas de qualidade e segurana do
trabalho, o que se reflete no melhoramento da qualidade do trabalho dos funcionrios e
garante a reduo de danos ergonmicos e a probabilidade da ocorrncia de acidentes.
Contudo, fica claro que a experincia decorrente no perodo do estgio foi
extremamente proveitosa e gratificante, dito isso, pode-se afirmar que as experincias
obtidas no processo sero utilizadas como ensinamentos para toda a vida profissional.
-
44
BIBLIOGRAFIA
AHMED, A. (2000). Eletrnica de potncia. So Paulo: Prentice Hall.
DEL TORO, V. (1994). Fundamentos de Mquinas Eletricas. Prentice Hall.
FITZGERALD, C. K. (2006). Mquina Eltricas (6 ed., Vol. nico). (A. Laschuk, Trad.) Porto Alegre: Bookman.
KARDEC, a. N. (2001). Manuteno: funo estratgica (2 ed.). Rio de Janeiro: Qualitymark.
KOSOW, I. L. (1982). Maquinas Eltricas e Transformadores. Porto Alegre: Editora Globo.
MEDEIROS FILHO, S. d. (1981). Fundamentos de Medidas Eltricas. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Dois s.a.
MOHAN, UNDELAND, & ROBBINS. (1994). Power Eletronics: Converters, Applications and Desing. John Wiley.
NBR, A. B. (2006). NBR ISO 9001/2006: SISTEMA DE GESTO DE QUALIDADE. Rio de Janeiro.
NEWTON, B. C. (s.d.). Newton C. Braga. Acesso em 08 de Janeiro de 2015, disponvel em Instituto Newton C. Braga: http://www.newtoncbraga.com.br/
NISE, N. S. (2012). Engenharia de Sistemas de Controle. Rio de Janeiro: LTC.
NISKIER, J. A. (2008). Instalaes eltricas (5 ed., Vol. nico). Rio de Janeiro, Brasil: LTC - Livros Tcnicos e Cientficos Editora S.A.
RASHID, M. H. (1999). Eletrnica de Potncia: circuitos dispositivos e aplicaes. Makron Books.
PETRLEO BRASILEIRO S.A. (s.d.). www.petrobras.com. Acesso em 06 de Janeiro de 2015, disponvel em Petrobras: http://www.petrobras.com.br/pt/quem-somos/organograma/
THOMAS, E. J. (2004). Fundamentos de engenharia do petrleo. Rio de Janeiro: Petrobras.
UOL EDUCAO. (s.d.). www.educacao.uol.com.br. Acesso em 07 de Janeiro de 2015, disponvel em Uol educao: http://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/potencial-eletrico-e-eletrodinamica-o-movimento-da-carga-eletrica.htm
VASSALO, F. R. (1999). Manual de Instrumentos de Afinao e Verificao. Plantano Edies Tecnicas.
-
45
WYREBSKI, J. (1997). MANUTENO PRODUTIVA TOTAL - UM MODELO ADAPTADO. Dissertao. Florianpolis, Santa Catarina, Brasil.
top related